噴霧干燥機制備鑭鍶鈷氧催化劑的案例分享

鑭鍶鈷氧催化劑（LaSrCoO）（化學式通常為 La???Sr?CoO?，x=0.1~0.6）屬于鈣鈦礦型復合金屬氧化物，具有 ABO?結構（A 位為稀土 / 堿土金屬，B 位為過渡金屬）。其核心特點包括： 可調變的電子結構：Sr 摻雜可引入氧空位和 Co 離子價態變化（如 Co3?/Co??），顯著提升催化活性； 高氧還原 / 析出反應（ORR/OER）活性：廣泛應用于燃料電池、金屬 - 空氣電池等領域； 熱穩定性與抗積碳性：在高溫催化反應（如甲烷燃燒、CO 氧化）中表現優異。 其催化性能與制備方法密切相關，噴霧干燥法通過調控顆粒形貌和孔隙結構，可進一步優化其活性和穩定性。 

那艾儀器噴霧干燥機制備鑭鍶鈷氧催化劑的按理分享 

共沉淀 - 噴霧干燥法制備 La?.?Sr?.?CoO?用于氧還原反應 

制備流程： 前驅體溶液配制： 將硝酸鑭（La (NO?)??6H?O）、硝酸鍶（Sr (NO?)?）、硝酸鈷（Co (NO?)??6H?O）按化學計量比溶解于去離子水，濃度為 1 mol/L； 加入 NaOH 和 Na?CO?混合溶液（pH=9.5~11.5），形成氫氧化物 / 碳酸鹽共沉淀。 噴霧干燥： 將沉淀調漿后通過壓力式霧化器（噴嘴孔徑 0.5 mm，壓力 10 MPa）霧化，進風溫度 200℃，出風溫度 90℃； 干燥后得到粒徑 50~150 μm 的球形前驅體顆粒。 煅燒活化： 在馬弗爐中 700℃煅燒 3 小時，形成鈣鈦礦結構。 性能特點： 比表面積 22 m2/g，氧還原反應（ORR）起始電位 0.92 V（vs RHE），接近商業 Pt/C 催化劑； 多孔結構促進氧氣擴散，在堿性介質中穩定性優于傳統固相法制備的催化劑。 應用場景：堿性燃料電池陰極催化劑。 

葡萄糖模板 - 噴霧干燥法制備多孔 LaSrCoO?用于 CO 氧化 類比 Ca 摻雜方法） 

制備流程： 溶膠 - 凝膠前驅體制備： 將硝酸鑭、硝酸鍶、硝酸鈷按化學計量比溶解于去離子水，加入檸檬酸（金屬離子：檸檬酸 = 1:1.5）作為絡合劑； 加入葡萄糖（金屬離子：葡萄糖 = 1:2）作為造孔劑，攪拌至形成透明溶膠。 噴霧干燥： 采用離心式霧化器（轉速 8000 rpm），進風溫度 220℃，出風溫度 100℃； 干燥后得到粒徑 80~200 μm 的球形前驅體。 煅燒與模板去除： 在空氣氣氛中 800℃煅燒 5 小時，葡萄糖碳化后分解，形成蠕蟲狀多孔結構。 性能特點： 比表面積 44.8 m2/g，CO 完全轉化溫度低至 180℃； 多孔結構暴露更多活性位點，抗硫中毒能力顯著提升（SO?濃度 300 ppm 時轉化率仍 > 90%）。 應用場景：工業廢氣中 CO 的低溫催化凈化。

金屬有機框架（MOF）輔助噴霧干燥制備 La?.?Sr?.?CoO?用于甲烷燃燒 （基于微波輔助法推測） 

制備流程： MOF 前驅體制備： 將硝酸鑭、硝酸鍶、硝酸鈷與 2 - 甲基咪唑混合，在乙醇 / 異丙醇混合溶劑（體積比 2:1）中形成 ZIF-67 衍生 MOF； 加入聚乙烯醇（PVA）作為粘結劑，調節溶液黏度至 500 cP。 噴霧干燥： 采用壓力式霧化器（壓力 20 MPa），進風溫度 250℃，出風溫度 110℃； 干燥后得到粒徑 100~200 μm 的核殼結構顆粒（MOF 內核包裹金屬鹽）。 煅燒與碳化： 在氮氣氣氛中 600℃煅燒 4 小時，MOF 分解為多孔碳骨架，同時金屬鹽轉化為鈣鈦礦氧化物。 性能特點： 碳骨架支撐的多孔結構使比表面積達 35 m2/g，甲烷完全燃燒溫度（T90）為 580℃； 碳層抑制高溫下 Co 物種的燒結，在 700℃連續運行 100 小時活性無明顯衰減。 應用場景：工業鍋爐尾氣中甲烷的高效燃燒處理。